《即热电热水器模拟实验报告》.docVIP

即热电热水器模拟实验报告 课程名称： 电子设计实验 专 业： 电信0821 小组成员： 学 号： 摘要 即热式电热水器与普通热水器最大的区别在于它取消了储水罐，热水随开随用，无须加热，减少了电能浪费。另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等特点。热水器种类有很多，即热热水器种类也很多，主要有燃气和用电加热两种，产品样式繁多。 要想设计出较好的即热电热水器必须要以较强的单片机作为基础，而单片机的发展正好为热水器的开发奠定了前提条件。但也必须有一定的编程能力才能设计出较好的系统来，好的设计不仅需要主要的科学知识我支持，也需要其他辅助学科的支持，一个好的产品体验出设计者的综合能力。 本设计的即热热水器主要采用电源电路、单片机控制器 、按键输入电路??LED数码管及指示灯电路，进行模拟热水器工作的流程和效果。 一 引言 当今社会大部分人都在使用热水器时，基本上都是采用的即热式的。这时因为这种热水器给人们带来了极大的方便，人们不再为热水器耗电量大而发愁，所以即热式电视热水器走进千家万户是必然的趋势。 我们也在不断大力提倡家庭使用即热式电热水器，由于我们人口量大，用户多，节省的电能是很可观的。使用电热水器的方便在于我国的电能来源比较方便，电能是无污染的清洁能源，被绝大多数用户所采用。目前市场燃气热水器、太阳能热水器、储水式电热水器遍地开花，然而燃气热水器因其安全隐患及越来越高的使用成本正逐渐退出热水器市场；而太阳能热水器也因其严格受天气、气候及安装条件影响而很难占有更大市场份额；而目前占主流的储水式电视热水器体积庞大、预热时间长、热水储量有限，已经不适合现在的生活节奏，于是即热式电热水器以其小巧时尚的外观、比储水式更快的加热速度、比燃气热水器更安全的特点很空出世，近年来即热电热水器的火爆市场充分证明这一点。 普通电热水器有如下缺点： 热水器长期通电，长期保持在60摄氏度以上高温，发热管容易结垢，内胆容易漏水，叫容易损坏； 普通热水器热量损耗大； 等候用水时间太长； 使用时，热水流出来以前都必须浪费一定量的冷水，由于管道一般比较长，损耗的冷水比较多。 而即热热水器能够很好克服上面缺点。除此外它还有另外的有点, 如：安全、干净环保，即开即热，3—5秒就出热水，无须等待，使用热水时间不受限制，想有多久就用多久；而且用多少就烧多少，节约冷水，减少用电量，没有损耗；内部温控仪保证水温在一定范围内，解决因温度持续高温导致的结垢漏水问题。 体积很小不占太多空间，其中封闭式可以隐藏在橱柜内，安装方便，特别适合新装修的房子，样式多样，美观实用，方便洗涤和洗漱，结合了燃气热水器和传统储水电热水器的优点。 这里的即热热水器的设计要求：（1）必须做到即开即用，所以要求加热功率大，减少加热时间。 （2）要做到安全可靠，要求控制电路准确及时，防止热水器烧干而引起火灾或出现爆炸危机人身安全。 二 总体方案设计 1系统总设计 1.1即热热水器系统模拟图 单片机 电源 按键输入 加热控制 LED显示 上图 即热电热水器模拟系统组成图 1.2系统控制算法的设计 实验测试后建立的温度/频率表是0—100摄氏温度所对应的频率值。它是一个频率对应于温度递减的非线性函数，在c语言中用一个一维数组b【101】来表示，下表为温度，数组元素为频率值。过程如下： 先给定查找温度的最大值Tm和最小值Ti，即确定查找范围，根据已有的温度表默认最大值Tm=100，最小值Ti=0. 假定测的温度Te为最大值与最小值的中间值，即Te=（Tm+Ti）/2 将实际测的频率值T0rig与假定温度Te在表格中对应的频率Tab[temp]相比较，如果相等，那么假定温度就是当前实际温度，即完成查找。 若T0rigTab[temp]，说明实际温度应该在Ti与Te之间，则修改查找范围，令Tm=Te 同理若T0rigTab[temp]，说明实际温度应该在T与Ti之间，则修改查找范围，令Ti=T。 检查查找范围，若Tm—Ti=1,则判断T0rig更接近 于最大值对应的频率Tab[Tm]还是最小值对应的频率Tab[Ti],实际温度取值频率更接近的那个值既完成查找 若Tm—Ti1,则重复2），3），4），5）步，知道查找完成。 2硬件方案论证 对于即热式电热水器来说，硬件系统是它的最基本的框架，是系统的所有功能的基础。硬件的选择和所选硬件的性能对系统的功能实现以及系统的精度都有直接影响，系统的设计成功与否很大程度上取决于硬件的系统设计。本系统硬件方案论证包括单片机、